3. lecke. Vezérlés, szabályozás, jeladók


- felsorolásból kiválasztani a vezérlés és a szabályozás jellemzőit,
- ábra alapján megnevezni a vezérlés és a szabályozás elemeit,
- felsorolásból kiválasztani a végrehajtó szerv bemeneti jeleit,
- felsorolásból kiválasztani a jeladók feladatát,
- felsorolásból kiválasztani, milyen célokból történik a jeladók jeleinek feldolgozása a járműben.

- vezérlés
- szabályozás
- szabályozó szerv
- jeladók


Ismételje át korábbi tanulmányaiból a következőket:
félvezető elemek jellemzői és gyártása,
feszültségosztás fogalma,
indukció jelensége.

1.ábra. Irányítás felosztása
Vezérlés:
2.ábra. Vezérlés blokkvázlata gépjárműben
Mit tekinthetünk ebben az esetben itt zavarójelnek?
Zavarójelek lehetnek például:
motor fordulatszáma,
levegő nyomása,
levegő hőmérséklet,
stb.
3. ábra. Benzinbefecskendezés vezérlése.
Szabályozás:
4. ábra. A szabályozás blokkvázlata
Tevékenység: Jegyezze meg, mi a végrehajtó szerv feladata, és általában mi a bemeneti jele!
A végrehajtó szerv illesztést valósít meg, azaz a végrehajtó jelet olyan jelhordozóra ülteti, amely alkalmas a beavatkozó szerv működtetéséhez. Például ha a végrehajtó jel villamos feszültség és a beavatkozó jel elmozdulás, akkor a végrehajtó szerv lehet egy húzó erőt kifejtő elektromágnes, vagy villamos motor.
A beavatkozó szerv a folyamathoz illesztett olyan szerkezet, amely alkalmas a szabályozandó berendezés bemenetén lévő jellemző megváltoztatására. A végrehajtó szerv és a beavatkozó szerv egy egységet is alkothat.

Tevékenység: jegyezze meg, mi a jeladók feladata!
5. ábra. A szenzor funkciója
Tevékenység: jegyezze meg, milyen célokból történik a jeladók jeleinek feldolgozása!
Milyen követelményeket támasztunk az érzékelőkkel (jeladókkal) szemben?
- pontosság,
- stabilitás és megbízhatóság az autó élettartama alatt,
- stabilitás az üzemi hőmérséklet tartományban,
- korrózióállóság,
- ütés és rezgésállóság,
- gyorsulással szembeni érzéketlenség,
- vibráció elviselése (50 – 2000 Hz),
- elektronikája biztosítsa a túlfeszültség, rövidzár, polaritások felcserélése elleni védelmet.
6. ábra. Intelligens szenzor korrigáló modulja
Tevékenység: Sorolja fel, milyen fizikai jellemzők használhatók fel a szenzorok alkalmazásában!
Milyen fizikai jellemzők használhatók fel a szenzorok alkalmazásában?
- Ellenállás változása (rezisztív hatás)
- fémes és félvezető anyagok hőmérsékletfüggése, pl. NTC levegő és motorhőmérséklet méréseknél,
- ellenállások hossz és szög arányossága, pl. gázpedál, fojtószelep, tartály szintjelzés,
- foto-ellenállások (fényfüggés), pl. esőérzékelő, automatikus menetfény bekapcsolás,
- magnetorezisztív anyagok mágneses tér függése, pl. fordulatszám mérése.
- Indukció következményei (induktív hatás)
- elmozdulás mágneses térben, pl. motor-, kerék-, vezérműtengely fordulatszám,
- induktivitás változása vasmag mozgatásával, pl. szívócső nyomásérzékelő,
- transzformátoros csatolás változtatása pl. gázpedál helyzetérzékelő.
- Kapacitív hatás
- kapacitás fegyverzeteinek távolság vagy felület változtatása, pl. légzsák, nyomásszenzor, perdületszenzor,
- dielektromos állandó változása, pl. nedvesség-szenzorok, olajminőség, tartályszintjelzés,
- Villamos feszültséget létrehozó hatás
- Hall-effektus, pl. gázpedál, gyorsulás (ABS-nél),
- adagolt cirkónium-oxid kerámia, pl. lambda szondák,
- termoelem, pl. IR-szenzor.
- Villamos töltést létrehozó hatás
- piezoelektromos hatás, pl. légzsák-szenzor, kopogás-szenzor,
- fotoelektromos töltés keletkezése, pl. képszenzor.
- Fotoelektromos hatás
- fotocella, fotodióda, fototranzisztor, pl. automatikus fényszóró bekapcsolás, automatikus fénytompítás, esőérzékelő.
- Termikus hatás
- áramlási sebességtől függően villamos ellenállás lehűlése, pl. sűrűség, összetétel változásának mérése, légtömeg mérése.
- Hullámterjedési hatások
- fényhullámok visszaverődése - szóródása, pl. esőérzékelő,
- hanghullámok terjedési ideje, pl. parkolásnál.
Hogyan osztályozhatjuk a szenzorokat?
Tevékenység: Jegyezze meg, hogy az egyes csoportokba milyen szenzorok tartoznak!
A szenzorokat a gépjárműtechnikában több eltérő szempont szerint osztályozhatjuk.
a) Alkalmazás szerinti csoportosítás
- Funkcionális szenzorok. Vezérlési és szabályozási feladatokhoz rendelhetők (pl. hőmérséklet, nyomás, fordulatszám, stb.)
- Védelmi szenzorok. Biztonsághoz rendelhető szenzorok (pl. légzsák, ABS, ESP)
- Információs szenzorok. Járműfelügyeleti szenzorok (pl. fékpofa kopás)
b) Kimeneti jelek szerinti csoportosítás
- Analóg (vonatkozhat feszültségre, áramra, frekvenciára, impulzusra, stb.)
- Diszkrét (kétállapotú binárisan kódolt, többállapotú binárisan kódolt)
c) Jelleggörbe típusa szerint
- Lineáris kapcsolat (7. ábra) a kimeneti jel és a bemeneti jel között a méréstartományban.

- Nem lineáris kapcsolat (8. ábra) a kimeneti jel és a bemeneti jel között a méréstartományban.
8. ábra. Nemlineáris kapcsolat
- Hiszterézissel jellemezhető (9. ábra) kapcsolat a kimeneti jel és a bemeneti jel között a méréstartományban.
9. ábra. Nemlineáris kapcsolat

Nyílt hatásláncú folyamat.
| |
Egy visszacsatolás található a folyamatban.
| |
Mindig stabil folyamat.
| |
A zavaró jeleket nem kell előre ismerni.
| |
A kimenő jelet mérik, és a vezetőjellel összehasonlítva annak megfelelően módosítják.
| |


Vezérelt szakasz:
Mért jellemző:
Számítógépes jelfeldolgozás:
Feladatjel (beavatkozó el):

Szabályozandó berendezés:
Beavatkozó szerv:
Összehasonlító:
Végrehajtó szerv:
Vezetőjel:
Módosított jellemző:

Hőmérsékletváltozás.
| |
Villamos feszültség.
| |
Fényhullám.
| |
Induktív hatás.
| |
Villamos áram.
| |

A különböző fizikai jelek érzékelése és továbbítása.
| |
Kimeneti digitális vagy analóg jelek előállítása a szabályozás számára.
| |
A működést jellemző diszkrét és analóg jelek biztosítása az irányítás számára.
| |
A „van jel” vagy „nincs jel” állapot előállítása az irányítás számára.
| |

Annak érdekében, hogy a jármű motorja optimális üzemanyagfogyasztás mellett működjön.
| |
Annak érdekében, hogy a jármű egyes szerkezeti egységei optimálisan üzemeljenek.
| |
Annak érdekében, hogy a lehetővé lehessen tenni a jármű nagyobb utas-és üzembiztonságát.
| |
Annak érdekében, hogy a jármű szerkezeti elemei minél hosszab ideig működjenek meghibásodás nélkül.
| |